一种基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜及其制备方法和应用，涉及医用敷料技术领域。本发明专利技术提供的静电纺丝膜由同轴静电纺丝得到的核壳纳米纤维交织而成；所述核壳纳米纤维包括壳层和核芯；所述壳层包括聚乙烯醇、壳聚糖和具有一氧化氮释放功能的普鲁士蓝‑壳聚糖纳米粒；所述核芯包括聚乙烯醇和生物活性分子。本发明专利技术提供的基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜通过核壳纳米纤维壳层与核层芯的协同作用，通过一氧化氮的可调控释放，能够对创面起到抗菌和加速愈合的作用，并且，具有很好的贴合性，可以作为抗菌辅料进行有效应用。本发明专利技术采用同轴静电纺丝技术来制备所述静电纺丝膜，操作简单、成本低廉，便于规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及医用敷料
，特别涉及一种基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜及其制备方法和应用。
技术介绍
皮肤作为人体最大的器官，它可以帮助阻止外界细菌病毒等微生物的入侵，保护体内的血管和神经等重要组织，保护身体免受损害，因此，保护皮肤的健康完整是十分必要的。但是，皮肤不可避免地会受到创伤，一旦皮肤严重受损，若没有得到适当治疗，会影响人们的健康，甚至危及生命。引起皮肤损伤的原因有很多，包括遗传、急性创伤、慢性伤口及手术伤口等。伤口愈合是一个渐进的、复杂的生理过程，通常分为炎症，增殖和重塑三个阶段。创伤感染后会使伤口更难愈合，严重时会引发创面败血症等疾病。因此，创伤、烧伤和慢性疾病等引起的皮肤伤口，在全球范围内仍然是一个巨大的临床挑战。皮肤受到创伤后，应该立即使用伤口敷料以防止伤口感染、缓解疼痛、促进皮肤再生。传统的伤口敷料在一定程度上可以预防细菌感染，但对创面的愈合却没有明显的促进作用。一氧化氮(NO)是一种内源性的亲脂分子，在许多生理学和病理学过程中起关键的调节作用，尤其对天然免疫系统中的抗感染起着关键性作用。NO分子及其与周围环境中的氧化剂发生反应生成的副产物过氧亚硝酸盐(ONOO-)和三氧化二氮(N2O3)易导致细菌膜的脂质过氧化作用，从而表现出显著的抗菌性能。NO引起的血管舒张是伤口愈合的重要过程，它可以促进血液循环，将营养物质输送到病变处。在伤口愈合的增殖阶段，NO可以驱动血管内皮生长因子(VEGF)的表达，从而刺激血管生成，这些NO诱导的生长因子还可以促进细胞迁移，粘附和增殖，从而可以增强内皮细胞、成纤维细胞和角质形成细胞的生长，从而帮助修复组织和血管。最后的重塑阶段，NO在刺激成纤维细胞增殖以增加胶原蛋白形成和在伤口上沉积方面也起作用。专利CN201580022323.3公开了一种释放NO的伤口处理膜，在促进抗感染伤口愈合方面表现出较好的效果，但NO作为一种活泼的化学分子，过度的释放会导致炎症和引起正常细胞核组织的氧化应激反应，出现不良后果。因此，设计可调控释放NO的伤口敷料具有重要意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜及其制备方法和应用。本专利技术提供的基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜不仅能够对创面起到抗菌和加速愈合的作用，还能够实现一氧化氮的可调控释放。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜，由同轴静电纺丝得到的核壳纳米纤维交织而成；所述核壳纳米纤维包括壳层和核芯；所述壳层包括聚乙烯醇、壳聚糖和具有一氧化氮释放功能的普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒；所述普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒包括掺杂有硝普钠的普鲁士蓝纳米晶和包覆在所述普鲁士蓝纳米晶表面的壳聚糖；所述核芯包括聚乙烯醇和生物活性分子。优选地，所述普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒中壳聚糖的分子量为3～100kDa；所述普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒的粒径为30～200nm；所述普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒在壳层中的质量含量为0.05～2.5％。优选地，所述壳层中聚乙烯醇的聚合度为1500～2400，所述壳层中壳聚糖的分子量为3～100kDa；所述壳层中壳聚糖、聚乙烯醇和普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒的质量比为2～5：10～15：0.01～0.5。优选地，所述核芯中聚乙烯醇的聚合度为1500～2400，所述生物活性分子包括胶原蛋白、生长因子和小分子药物中的一种或几种；所述核芯中聚乙烯醇和生物活性分子的质量比为10～50：0.1～2。优选地，所述壳层和核芯的质量比为2～5：1～0.5；所述核壳纳米纤维的直径为50～500nm。本专利技术提供了以上技术方案所述基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜的制备方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖的冰醋酸水溶液与铁氰化钾、硝普钠、盐酸混合，加热至50～100℃进行共沉淀反应，得到所述具有一氧化氮释放功能的普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒；(2)以包括所述普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒、聚乙烯醇、壳聚糖和冰醋酸的混合水溶液为壳层电纺液，以包括聚乙烯醇和生物活性分子的混合水溶液为核芯电纺液，进行同轴静电纺丝，得到核壳纳米纤维；所述核壳纳米纤维交织形成所述基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜。优选地，所述步骤(1)中，壳聚糖的冰醋酸水溶液中壳聚糖的质量浓度为0.5～20mg/mL，冰醋酸的质量浓度为0.5～2.5％；所述铁氰化钾、硝普钠的质量比为1：1～1：10，所述铁氰化钾和硝普钠的质量之和与壳聚糖的质量之比为1～5：0.1～1。优选地，所述步骤(2)中，壳层电纺液中普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒的质量浓度为0.5～10mg/mL，聚乙烯醇的质量浓度为2～20％，壳聚糖的质量浓度为0.1～5％，冰醋酸的质量浓度为0.1～2.5％；所述核芯电纺液中聚乙烯醇的质量浓度为2～20％，生物活性分子的质量浓度为0.5～50mg/mL；所述壳层电纺液与核芯电纺液的质量比为5～2：1～0.5。优选地，所述步骤(2)中同轴静电纺丝的条件包括：电压为10～20kV，纺丝温度为15～50℃，相对湿度为10～60％，纺丝针头为5G～23G，收集距离为5～20cm。本专利技术提供了以上技术方案所述基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜或以上技术方案所述制备方法制备得到的基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜作为抗菌敷料的应用。本专利技术提供了一种基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜，由同轴静电纺丝得到的核壳纳米纤维交织而成；所述核壳纳米纤维包括壳层和核芯；所述壳层包括聚乙烯醇、壳聚糖和具有一氧化氮释放功能的普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒，所述普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒包括掺杂有硝普钠的普鲁士蓝纳米晶和包覆在所述普鲁士蓝纳米晶表面的壳聚糖；所述核芯包括聚乙烯醇和生物活性分子。在本专利技术中，所述核壳纳米纤维壳层中的硝普钠作为一氧化氮的供体，普鲁士蓝具有优异的近红外光热转换能力，形成的普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒可通过调节近红外激光的照射位置和强度来实现在特定目标部位的剂量控制型NO的释放，起到抗菌和促进创面愈合的能力，减少NO在非目标部位的释放，降低可能导致的毒性和副作用；所述核壳纳米纤维核芯中的生物活性分子能够提高静电纺丝膜材料加速伤口愈合的能力。此外，所述静电纺丝膜还可以起到支撑作用，促进伤口愈合处的细胞间相互作用，通过核芯中生物活性分子的释放，从而激发新的组织形成，继而促进伤口愈合和组织的重建。因此，本专利技术提供的基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜通过核壳纳米纤维壳层与核芯的协同作用，既能对创面起到抗菌和加速愈合的作用，又能实现一氧化氮的可调控释放；并且，具有很好的贴合性，可以很好的覆盖在伤口上，进而可以作为抗菌辅料进行有效应用。本专利技术提供了所述基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜的制备方法，本专利技术采用同轴静电纺丝技术来制备所述静电纺丝膜，操作简单、成本低廉，便于规模化生产。附图说明图1是本专利技术制备所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜，由同轴静电纺丝得到的核壳纳米纤维交织而成；所述核壳纳米纤维包括壳层和核芯；所述壳层包括聚乙烯醇、壳聚糖和具有一氧化氮释放功能的普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒；所述普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒包括掺杂有硝普钠的普鲁士蓝纳米晶和包覆在所述普鲁士蓝纳米晶表面的壳聚糖；所述核芯包括聚乙烯醇和生物活性分子。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜，由同轴静电纺丝得到的核壳纳米纤维交织而成；所述核壳纳米纤维包括壳层和核芯；所述壳层包括聚乙烯醇、壳聚糖和具有一氧化氮释放功能的普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒；所述普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒包括掺杂有硝普钠的普鲁士蓝纳米晶和包覆在所述普鲁士蓝纳米晶表面的壳聚糖；所述核芯包括聚乙烯醇和生物活性分子。


2.根据权利要求1所述的基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜，其特征在于，所述普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒中壳聚糖的分子量为3～100kDa；所述普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒的粒径为30～200nm；所述普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒在壳层中的质量含量为0.05～2.5％。


3.根据权利要求1或2所述的基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜，其特征在于，所述壳层中聚乙烯醇的聚合度为1500～2400，所述壳层中壳聚糖的分子量为3～100kDa；所述壳层中壳聚糖、聚乙烯醇和普鲁士蓝-壳聚糖纳米粒的质量比为2～5：10～15：0.01～0.5。


4.根据权利要求1所述的基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜，其特征在于，所述核芯中聚乙烯醇的聚合度为1500～2400，所述生物活性分子包括胶原蛋白、生长因子和小分子药物中的一种或几种；所述核芯中聚乙烯醇和生物活性分子的质量比为10～50：0.1～2。


5.根据权利要求1所述的基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜，其特征在于，所述壳层和核芯的质量比为2～5：1～0.5；所述核壳纳米纤维的直径为50～500nm。


6.权利要求1～5任意一项所述基于近红外响应释放一氧化氮的静电纺丝膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将壳聚糖的冰醋酸水...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁德军，阎芳，张维芬，程妮，王文玉，
申请(专利权)人：潍坊医学院，
类型：发明
国别省市：山东;37